Разработка автоматического метода и технологии динамического картографирования наземных экосистем по данным спутниковых наблюдений.
Создание карты наземных экосистем Северной Евразии по данным среднего пространственного разрешения.

Разработана автоматизированная система обучаемого локально-адаптивного картографирования наземных экосистем по спутниковым данным (рис. 1). Система предназначена для классификации растительного покрова по спектральным, спектрально-временным и иным производным признакам на основе спутниковых данных и способна использовать существующие тематические карты и базы данных для обучения.

Учет зональных особенностей растительного покрова обеспечивается вычислением локализованных спектральных сигнатур на основе обучающей выборки. Сигнатуры, полученные для узлов регулярной сетки, с заданным шагом покрывающей территорию, являются входными данными для классификации методом максимального правдоподобия. С целью повышения универсальности реализована возможность  классификации с переменным числом признаков. Это позволяет использовать признаки, доступные лишь на части обрабатываемой территории, динамически переключаться с одних признаков на другие в зависимости от наличия данных.

 
Рис. 1 Блок-схема автоматизированной системы обучаемого локально-адаптивного картографирования наземных экосистем по спутниковым данным

Используемая технология картографирования предполагает интерактивное участие экспертов в совершенствовании обучающей выборки. Предусмотрен экспорт результатов классификации в среду Google Earth с целью визуализации, сопоставления со спутниковыми данными высокого разрешения, поиска ошибок и их маркировки. Данные ручной маркировки ошибок классификации автоматически интерпретируются системой, включаются в обучающую выборку и используются для повторной классификации территории. Могут быть использованы и другие методы внесения изменений в обучающую выборку.

Система построена с применением распределенных вычислений. Использование  произвольного количества централизованно управляемых компьютеров, в т. ч. многопроцессорных, обеспечивает сокращение затрат времени на классификацию территории.

В настоящее время завершается разработка карты наземных экосистем России по спутниковым данным MODIS 2005 года (рис. 2) с пространственным разрешением 250 метров. Кроме того, система была успешно опробована для решения задачи спутникового мониторинга сельскохозяйственных угодий.
 

 

Рис. 2. Прототип карты наземных экосистем России по спутниковым данным MODIS